[生物識(shí)別]人臉支付技術(shù)主要介紹

 今日，隨著支付寶蜻蜓、微信青蛙以及人行牽頭銀聯(lián)和各商業(yè)銀行推進(jìn)落地的刷臉支付系統(tǒng)陸續(xù)開始推向市場(chǎng)，筆者近期分別對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)各方采用的技術(shù)方案和原理進(jìn)行了一些學(xué)習(xí)和研究，在此做一下記錄和分享。

什么是人臉支付技術(shù)

人臉支付技術(shù)是利用受理終端的人臉采集能力，通過人臉識(shí)別技術(shù)(1:1 or 1:N)獲取持卡人支付賬戶信息，結(jié)合Token技術(shù)、PIN加密技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等形成的新型支付技術(shù)。人臉支付技術(shù)通常涉及兩個(gè)方面，一方面是人臉支付受理終端，一方面是人臉支付受理平臺(tái)。

從人臉支付受理終端側(cè)來看，主要涉及：人臉圖像采集及檢測(cè)技術(shù)、人臉圖像預(yù)處理技術(shù)、活體檢測(cè)等。從平臺(tái)側(cè)來看，主要涉及：人臉圖像特征提取技術(shù)、人臉圖像匹配與識(shí)別技術(shù)。

人臉支付技術(shù)中涉及的一些關(guān)鍵技術(shù)概念和原理

從上述的幾項(xiàng)技術(shù)中，我們需要首先了解下面的這些關(guān)鍵技術(shù)概念和原理。

什么是雙目攝像頭

我們通常使用的在手機(jī)上用于拍照的前置攝像頭，都是普通的可見光VGA攝像頭，也叫單目攝像頭，所以單目攝像頭一般需要通過動(dòng)作配合、行為分析等模式實(shí)現(xiàn)活體檢測(cè)。而雙目攝像頭是指設(shè)備上除了一個(gè)可見光VGA的攝像頭外，還有另外一個(gè)或多個(gè)用于采集視覺的部件(如黑白攝像頭、長(zhǎng)焦/定焦攝像頭、近紅外攝像頭、結(jié)構(gòu)光組件、TOF組件等)。這也是我們看到在我們一些高端手機(jī)、支付寶蜻蜓和微信青蛙提供的攝像頭中采用的一些技術(shù)。

一般人臉識(shí)別中用到的是近紅外攝像頭、結(jié)構(gòu)光組件、TOF組件等。具體的形式上可能有多個(gè)部件組成。雙目攝像頭通過采集物體的深度數(shù)據(jù)，與VGA攝像頭采集的2D平面照片數(shù)據(jù)組合成物體的3D模型，所以又稱之為3D攝像頭。雙目攝像頭在滿足基本人像信息采集的同時(shí)，還能提供快速(<1s)、高精度的活體檢測(cè)能力，判斷采集的物體是否是真人活體。

為什么人臉支付首次需要輸入手機(jī)號(hào)

這其實(shí)就是我們?nèi)四樧R(shí)別中的一個(gè)經(jīng)典問題，也就是1:1模式和1:N模式。1:1的模式是指用現(xiàn)場(chǎng)采集的某客戶的圖像與之前系統(tǒng)中留存的該客戶圖像直接進(jìn)行對(duì)比，這樣就需要用一個(gè)索引在后臺(tái)留存的數(shù)據(jù)中先找到該客戶的圖像，比如手機(jī)號(hào)或者PIN等。而1：N的模式是指用現(xiàn)場(chǎng)采集的某客戶的圖像與在系統(tǒng)中留存的N個(gè)人照片里逐一比對(duì)，找到庫(kù)里那個(gè)當(dāng)前客戶的圖像，并且獲得相應(yīng)的關(guān)聯(lián)信息，如捆綁的卡號(hào)或者支付賬號(hào)，這就好比大海撈針，在茫茫人海中去找到這一張圖像。在N的規(guī)模如果達(dá)到比較大的程度時(shí)(一般像微信支付寶后臺(tái)都是億級(jí)用戶)，識(shí)別的準(zhǔn)確度會(huì)急劇下降，識(shí)別的效率也會(huì)大受影響。

所以通常情況下，首次支付會(huì)采用手機(jī)號(hào)或者PIN作為圖像的索引，采用1：1模式，快速索引出人臉，而在再次到店支付時(shí)，可以使用1：N模式，在本地不多的緩存客戶圖像中直接匹配，提高客戶體驗(yàn)度。

人臉支付應(yīng)用于支付場(chǎng)景的特殊性

這其實(shí)也是很多專家在評(píng)論人臉支付時(shí)談到的問題，首先，人臉識(shí)別是一種相似度識(shí)別，跟采用的算法以及設(shè)定的閾值有很大關(guān)系，單純靠人臉識(shí)別這一項(xiàng)技術(shù)是不能完全滿足支付主體唯一性的要求的，所以勢(shì)必還得添加其他輔助手段;其次，人臉特征一方面可以隨身攜帶并且易于獲取，本身就是一種非常好的支付載體，但是與傳統(tǒng)的密碼和卡不一樣的是，人臉特征如果作為支付中的一個(gè)重要因素，一旦出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，無法進(jìn)行作廢、掛失、更換等操作。

人臉支付的欺詐手段和防范措施

這方面技術(shù)從低到高，有照片、視頻、3D面具。照片和視頻都可以通過合法途徑獲取，比如可通過網(wǎng)上個(gè)人主頁(yè)、微信朋友圈、街邊偷拍等途徑獲得。而另?yè)?jù)報(bào)道，日本有公司已經(jīng)能生產(chǎn)3D打印面具。